_ Cercetarea microbiană dezvăluie un azot global mister

O nouă cercetare condusă de Wei Qin, profesor asistent de microbiologie la Universitatea din Oklahoma, care schimbă în mod semnificativ înțelegerea oxidării amoniacului, o componentă critică a ciclului global al azotului, a fost publicată în jurnal. Microbiologia naturii.

Microorganismele de oxidare a amoniacului, numite în mod obișnuit AOM, folosesc amoniacul pentru energie și reprezintă oxidarea anuală a aproximativ 2,3 trilioane de kilograme de azot în sol, apă dulce, subterană și ecosistemele create de om. O întrebare majoră care a rămas fără răspuns de zeci de ani este cum coexistă linii diferite de specii de AOM în același mediu: concurează ei pentru amoniac sau folosesc în schimb alți compuși alternativi pentru nevoile lor energetice?

„Diferitele linii ale AOM cresc simultan în același mediu și se credea că concurează în primul rând pentru amoniac”, a spus Qin. „Cercetarea noastră în colaborare s-a concentrat pe determinarea de ce și cum aceste descendențe conservate metabolic sunt capabile să coexiste fără concurență directă pentru azotul anorganic (amoniac) și le-am examinat abilitățile de a folosi azotul organic (uree) în schimb.”

Mai mult de jumătate dintre speciile AOM s-au adaptat pentru a utiliza ureea, un compus de azot organic disponibil pe scară largă, care reprezintă aproximativ 40% din totalul azotului din îngrășăminte, ca sursă alternativă de energie. Acest proces, totuși, necesită ca AOM să utilizeze o energie suplimentară, deoarece ureea este o structură moleculară mai complexă și trebuie mai întâi să fie descompusă în amoniac în interiorul celulelor AOM înainte de utilizare ulterioară. Știind acest lucru, echipa de colaborare a lui Qin a căutat să înțeleagă modul în care AOM dobândește și metabolizează amoniacul și ureea atunci când ambele sunt disponibile simultan.

„Am numit întotdeauna ureea un substrat alternativ la amoniac”, a spus Qin. „Acum, ne dăm seama că o linie majoră de AOM preferă de fapt ureea și reprimă utilizarea amoniacului atunci când este prezentă ureea. Această descoperire provoacă ipoteze dominante care au persistat de mai bine de 100 de ani de la cultivarea primei specii de AOM.”

Descoperirile cercetării arată că diferite linii de AOM folosesc strategii de reglementare diferite pentru utilizarea amoniacului sau a ureei, reducând astfel la minimum competiția directă între ele și permițând coexistența. Aceste preferințe diferențiale dezvăluie o biodiversitate fiziologică ascunsă și au consecințe în lumea reală care trebuie explorate în continuare.

„AOM produce fie nitrat, care se scurge în apele subterane și în corpurile de apă din jur, provocând eutrofizare, fie protoxid de azot. , care este un gaz cu efect de seră puternic.” spuse Qin. „Odată ce confirmăm care filiații AOM preferă ureea, am putea investiga contribuția lor la leșierea nitraților și la producerea de gaze cu efect de seră în mediu. Acest lucru este necesar pentru dezvoltarea unor abordări durabile și practice pentru reducerea acestor poluanți cu azot în ecosistemele naturale și artificiale. Acest lucru va fi probabil. centrul cercetării viitoare."

(Fluierul)